kontrol_i_raschet_zashchitnogo_zazemleniya

Рис. 3.7., 3.8.

Трехзажимные схемы измерения сопротивления выносного и контурного заземляющих устройств

При точных измерениях снимают перемычку с зажимов 1 и 2 и прибор подключают к заземляющему устройству по четырехзажимной схеме (рис. 3.9., 3.10.). Это позволяет исключить погрешность, вносимую сопротивлением соединительных проводов и контактов.

Рис. 3.9., 3.10.

Четырехзажимная схема измерения сопротивления выносного и контурного заземляющих устройств

Измерение удельного сопротивления грунта производится методом контрольного электрода или методом четырех электродов.

Измерение методом контрольного электрода производится аналогично измерению сопротивления заземления. При этом к зажимам 1 и 2 вместо Rx присоединяется дополнительный электрод в виде металлического стержня или трубы вышеуказанных размеров.

В местах забивки контрольного электрода, вспомогательного заземления и зонда растительность или насыпной слой должен быть удален.

Удельное сопротивление грунта на глубине забивки контрольного заземлителя рассчитывают по формуле сопротивления растекания тока

где R – измеренное сопротивление растеканию тока с контрольного заземлителя, Ом.

При измерении удельного сопротивления грунта методом четырех электродов электроды устанавливают на равных расстояниях друг от друга по прямой линии (рис 3.11.).

Рис. 3.11.

Схема измерения удельного сопротивления грунта методом четырех электродов

Глубина забивки стержней не должна превышать 1/20 расстояния а. Зажимы 1 и 4 подсоединяются к крайним стержням, а зажимы 2 и 3 – к средним.

Удельное сопротивление грунта определяется по формуле:

aR, (3.3.)

где а – расстояние между стержнями, м; R – показание прибора, Ом.

Приближенно можно считать, что при этом способе измерения среднее удельное сопротивление грунта на глубине, равной расстоянию между забитыми стержнями а.

Расчет заземления должен быть основан на предварительных измерениях удельного сопротивления грунта в месте расположения заземлителей.

Расчетное удельное сопротивление грунта принимают

где Kn — повышающий коэффициент (таблица П.2.2.);

изм — измеренное удельное сопротивление грунта, Ом*м. Сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя, верхний конец

которого находится ниже поверхности земли, можно определить по формуле:

Вертикальные заземлители обычно забивают на расстоянии h = 0.5-0.8 м от поверхности земли.

Если вместо трубы или стержня применяют угловую сталь сопротивление растеканию тока рассчитывают по той же формуле подставляя вместо d

Ориентировочное число электродов в групповом заземлителе n0 можно

где Rз.д. — предельно – допустимое сопротивление заземляющего устройства (согласно требований ПУЭ в установках напряжением до 1000 В Rз.д = 4 Ом).

Групповое расположение электродов в заземляющем устройстве приводит к взаимному влиянию полей растекания тока заземлителей и соединительной полосы связи и, в конечном счете, увеличивает сопротивление растеканию тока, что учитывается коэффициентами использования (экранирования) заземлителей 3 и полосы связи n.

Для нахождения коэффициентов использования заземлителей предварительно задаются расположением электродов в групповом заземлителе (в ряд или по контуру) и далее принимают расстояние между электродами. Зная это, а также ориентировочное число электродов для группового заземлителя n0, определяют коэффициент использования заземлителей 3 (таблица П.2.3.). После этого находят число электродов n с учетом найденного коэффициента использования:

В соответствие с найденным числом электродов коэффициент использования 3 уточняется по той же таблице.

Сопротивление растеканию тока всех электродов в групповом заземлителе

где 3’ — уточненный коэффициент использования заземлителей. Сопротивление растеканию тока полосы связи определяется по формуле:

где h – расстояние от поверхности земли до полосы связи, м; ln – длина полосы связи, м;

b – ширина полосы связи, м;

Длину полосы связи, объединяющую все отдельные заземлители в один

По таблице П.2.4. находят коэффициент использования полосы связи n и определяют сопротивление растеканию тока полосы связи Rn с учетом

Общее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства

связи, Ом.

3. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Приборы и приспособления:

1)Измеритель сопротивления заземления М416.

2)Объекты измерения.

Измеритель сопротивления заземления М416 предназначен для измерения сопротивления заземляющих устройств, сопротивления проводников, а также может быть использован для определения удельного сопротивления грунта.

Предел измерения от 0.1 до 1000 Ом. Прибор имеет четыре диапазона измерения

0.1 — 10 Ом (*1)

0.5 — 50 Ом (*5) 2— 200 Ом (*20) 10 — 1000 Ом (*100)

Питание прибора — сухие элементы напряжением 4.5 В.

На лицевой панели прибора расположены органы управления: ручка переключателя пределов измерения, ручка реохорда, кнопка включения, четыре зажима, обозначенные цифрами 1, 2, 3, 4.

Реохорд имеет движущуюся шкалу, что позволяет непосредственно определять измеряемое сопротивление.

Измерение сопротивления заземления производится с применением вспомогательного заземлителя Rв, потенциального электрода – зонда R3, удаленных на достаточное расстояние от испытуемого заземляющего устройства Rх.

Измерение удельного сопротивления грунта производится методом контрольного электрода (с помощью вспомогательного и контрольного электродов) или методом четырех электродов.

Объектами измерения являются заземляющее устройство и исследуемые группы: глина, суглинок, песок, чернозем.

Стержни, образующие вспомогательный заземлитель и зонд, забиты в грунт на расстояниях, указанных на рис. 4.1.

Рис. 4.1.

Схема измерения сопротивления заземляющего устройства

Рис. 4.2.

Схема измерения сопротивления исследуемого грунта

Для измерения удельного сопротивления в каждый из исследуемых грунтов вбиты по четыре стержня. Подключение прибора производится по схеме на рис. 4.2.

Соединительные провода от вспомогательного заземлителя, зонда и электродов выведены на панель, на которой имеются контакты для соединения с прибором.

4. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Перед началом измерений сопротивления заземляющего устройства и исследуемых грунтов:

1)установить прибор – измеритель сопротивления заземления М416 на ровной поверхности, открыть крышку;

2)ознакомиться с устройством прибора;

3)произвести регулировку прибора, для чего установить переключатель пределов измерений в положение «КОНТРОЛЬ 5 », нажать красную кнопку и, вращением ручки «РЕОХОРД», добиться установления стрелки индикатора на нулевую отметку; на шкале реохорда при этом должно

быть показание 5 0.3 Ом.

Задание 1. Измерить сопротивление заземляющего устройства и удельное сопротивление исследуемого грунта, для чего:

1)последовательно собрать схемы измерения (рис. 3.8., 3.9.);

2)переключатель диапазонов измерения установить в положение «*1»;

3)нажать красную кнопку и, вращая ручку «РЕОХОРД», добиться максимального приближения стрелки индикатора к нулю.

Результат измерения равен произведению показания шкалы реохорда на множитель. Если измеряемое сопротивление окажется больше 10 Ом, переключатель установить в положение «*5», «*20» или «*100» и произвести повторный замер.

Измерение произвести 2-3 раза и найти среднее значение.

Измеренные значения сопротивления заземляющего устройства и исследуемого грунта занести в таблицу 5.1.

Рассчитать по формуле (3.3.) удельное сопротивление исследуемого грунта, использовав среднее значение измеренного сопротивления грунта и результаты занести в таблицу 5.1. (расстояние между электродами принять а = 2.5 м).

7)По таблице П.2.3. уточнить коэффициент использования заземлителей 3 в соответствии с числом электродов.

8)По формуле (3.10.) определить сопротивление растеканию тока всех электродов в групповом заземлителе R3.

9)По формуле (3.11.) определить сопротивление растеканию тока полосы

связи Rn.

10)Найти коэффицент использования полосы связи n (таблица П.2.4.). 11)Из выражения (3.13.) найти сопротивление растеканию тока полосы связи

Rn с учетом коэффициента использования.

12)По формуле (3.14.) определить общее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства Rз.у..

13)Сравнить полученное расчетное значение сопротивления заземляющего устройства с предельно-допустимым согласно требованиям ПУЭ и сделать выводы.

Оформить отчет согласно приложению 1.

5.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Назвать цель данной работы.

2.В чем заключается принцип действия защитного заземления?

3.В каких сетях применяется защитное заземление?

4.Что называется заземляющим устройством?

5.Назвать типы заземляющих устройств.

6.Назвать типы заземлителей.

7.Каковы требования ПУЭ к сопротивления защитного заземления?

8.Дать определение удельного сопротивления грунта. В сем оно измеряется?

9.От чего зависит величина удельного сопротивления грунта.?

10.Назвать сроки проверок заземляющих устройств цеховых электроустановок. 11.Какой прибор применяется в данной работе, его принцип действия? 12.Дать схему измерения сопротивления заземляющего устройства.

13.Дать схему измерения сопротивления грунта.

14.Как определяется удельное сопротивление грунта?

15.Написать формулу для определения сопротивления растеканию тока заземления.

16.Написать формулу для определения общего сопротивления растеканию тока заземлителя

17.Какие выводы можно сделать из проделанной работы?

18.В каких сетях применяется защитное заземление?

19.Как действует защитное заземление в сетях с изолированной нейтралью? 20.Как действует защитное заземление в сетях с заземленной нейтралью?

ФОРМА ОТЧЕТА

Цельработы:_________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Схема измерения сопротивления заземляющего устройства

(рис. 4.1.)

Схема измерения сопротивления грунта

(рис. 4.2.)

Задание1. Измерить сопротивление заземляющего устройства и удельное сопротивление грунта.

Задание 2. Рассчитать заземляющее устройство для электроустановки

напряжением до 1000 В (вариант). Данные для расчета расч=, l=, d=, a=, h=, Kn=.

Выводы:

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Таблица П.2.1. Приближенные значения удельных сопротивлений грунтов

Таблица П.2.2. Коэффициенты повышения удельного сопротивления грунта